5000颗系外行星!美国宇航局确认了行星科学的重要里程碑

美国宇航局南加州喷气推进实验室(JPL)的官员周一(3月21日)宣布,天文学家已将第5000个外星世界添加到美国宇航局系外行星档案馆。
随着美国宇航局价值100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜准备在深空观察行星,最近发现激增,并有望获得更多的未知。
喷气推进实验室官员在周一的声明中表示,到目前为止,发现的5000多颗行星包括像地球这样的小岩石星球、比木星大许多倍的气体巨星,以及围绕恒星的恒星进行焦密轨道的“热木星”。
喷气推进实验室官员补充说,有‘超级地球’的存在,还有‘迷你海王星’,是太阳系中海王星的较小版本。添加到同时围绕两颗恒星运行的混合行星和围绕死恒星坍缩残骸运行的行星。
美国宇航局系外行星档案馆位于加州理工学院。要添加到档案目录中的行星必须通过两种不同的方法独立确认,并且必须在同行评审的期刊上发表。
第一批系外行星是在20世纪90年代初发现的。美国宇航局系外行星档案馆的科学负责人杰西·克里斯蒂安森在加州理工学院的网站上表示,迄今为止发现的世界“大多在我们太阳系周围的这个小气泡中,在那里更容易找到它们”。
在已知的5000颗系外行星中,有4900颗位于我们几千光年内。“想想我们离银河系中心有3万光年;如果你从我们周围的小气泡中推断出来,这意味着我们银河系中还有更多我们尚未发现的行星,多达1000亿到2000亿颗行星”。
第一个被证实的行星发现是在1992年,当时天文学家Alex Wolszczan和Dale Frail在《自然》杂志上发表了一篇论文。他们通过测量光到达地球时脉冲时间的微妙变化,发现了围绕脉冲星(一个快速旋转、密集的死恒星)运行的两个世界。
地基望远镜在早期承担了沉重的负担,1995年又进行了几次搜索,终于发现了第一颗围绕太阳恒星的行星。那个世界并不像我们所知的那样适合生命;它是一个炽热的气体巨星。
天文学家通过发现行星拖曳恒星的摆动(来回引力诱导运动)来发现这些世界。较大的世界更容易被发现,因为它们会引起更大的摆动。天文学家当时表示,为了找到更多地球大小的行星,他们需要尝试一种叫做“过境”的方法。这将评估恒星的光线,并在行星穿过面部时寻找微小的波动。
天文学家威廉·博拉基作为美国宇航局开普勒太空望远镜的主要研究员帮助实现了这一愿景,开普勒太空望远镜于2009年发射,比其主要任务多了几年,直到2018年最终耗尽燃料。到目前为止,开普勒已经积累了2700多颗行星发现,其中许多是地球大小或更小的世界,至今仍有一个生成新发现的数据库。
自开普勒发射以来,许多其他仪器也加入了行星狩猎。在地面上,HARPS光谱仪是智利欧洲南方天文台拉西拉天文台11.8英尺(3.6米)望远镜的一部分,它是熟练行星猎人。
到2011年(第一次发光8年后),HARPS已经发现了150多颗系外行星。虽然近年来由于新冠疫情大流行,访问受到定期限制,但HARPS仍在运营,并继续高精度地寻求新世界。
在太空领域,许多天文台还协助行星搜索,其中包括美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)、美国宇航局-欧洲航天局(欧空局)哈勃太空望远镜和欧空局的表征系外行星卫星(CHEOPS)。地面上正在建造的其他几台大型望远镜,包括智利的巨型麦哲伦望远镜和超大型望远镜,计划在近十年上线,为正在进行的搜索添加其他强大的眼睛。
韦伯望远镜将通过详细研究几个相对附近的行星的大气层来帮助提高系外行星的计数。虽然这项工作可能主要集中在气体行星巨头上,但科学家表示,韦伯的观测对未来一代拥有更多高功率光学的天文台非常有用,可以看到更接近地球大小的行星。
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